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如何製作低溫環境下使用電阻應變式手機棋牌賭博下載
查看:1708  發布日期:2019/07/02 16:35:01
應用電阻應變片為敏感元件製成各種電阻應變式手機棋牌賭博下載(如測力、稱重、位移、加速度及扭矩手機棋牌賭博下載),其具有精度高、穩定性好、製作簡單、價格便宜,以及電信號易與後續測控儀器相匹配等特點,工業各部門中廣泛獲應用,力學量手機棋牌賭博下載中,電阻應變式手機棋牌賭博下載至今仍占有主導位。,一般電阻應變式手機棋牌賭博下載都是適用於室溫(常溫)環境,使用溫度範圍為 -20~+60 ° C 或 -40~+80 ° C ,對此溫度範圍以上或以下溫度範圍手機棋牌賭博下載,國內外研究和公開資料很多,而低溫電阻應變式手機棋牌賭博下載資料則更少。

按有關電阻應變片標準規定,所謂低溫環境是指 -30~-160 ° C ,而極低溫(或深低溫)是指 -162 ° C (液化天然氣 LNG )至液氦( Lhe )所能達到溫度,本文所涉及低溫就是上述極低溫或深低溫範圍。有以下四個方麵,此範圍內新興產品部門包括:

(1) 超導應用技術:發電、輸電係統,磁懸浮列車等;
(2) 液氫( LH 2 , -253 ° C )相關技術:氫能係統、液氫發動機等;
(3) 原子能:托克馬克裝置;
(4) 液化天然氣應用技術:新能源係統、冷凍部門應用等。

低溫技術實用化,必然會引起人們對環境條件下結構安全、可靠性以及經濟性等問題注意。必要測量結構及部件低溫下應力外,還需要各種適用於低溫環境條件下電阻應變式手機棋牌賭博下載(如低溫引伸計和低溫應力手機棋牌賭博下載等),測定各種結構部件材料低溫下力學性能,以及監測應用過程中各種壓力變化等,為產品結構質量和設備運行安全提供可靠保證。

低溫環境特殊性,一般市售電阻應變式手機棋牌賭博下載都不適用於低溫環境,加之低溫手機棋牌賭博下載用量又特別少,工作中必須實際需要環境和條件,自行進行研製設計各種電阻應變式手機棋牌賭博下載。本文主要介紹研製設計各種低溫電阻應變式手機棋牌賭博下載時應注意幾個問題,以供參考。

二、製作低溫電阻應變式手機棋牌賭博下載應注意若幹問題

低溫電阻應變式手機棋牌賭博下載基本結構形式與同類常溫用電阻應變式手機棋牌賭博下載基本相同,選材、應用工藝等方麵應低溫應用環境特殊性來加以選擇,通常應注意以下幾個方麵。

1 、手機棋牌賭博下載彈性體設計和材料選擇

低溫電阻應變式手機棋牌賭博下載彈性體設計準則基本與各類高溫用電阻應變式手機棋牌賭博下載相同。手機棋牌賭博下載精度要求,使用壽命及輸出靈敏度等,彈性體應變量一般控製 800~1500 m m/m 範圍內。各種典型彈性體結構計算式列於表 1 。

彈性體材料,要求其低溫範圍內,具有良好彈性,高抗拉強度,高疲勞壽命以及低溫下不發生脆性斷裂等。,一般來說常溫用彈性體材料大都可以選用。但目前,壓力手機棋牌賭博下載常選用不鏽鋼、鋁合金、鈹青銅及殷鋼等,而引伸計等手機棋牌賭博下載可選用鈹青銅、鈦合金等材料。

2 、低溫電阻應變片

低溫應變片是低溫電阻應變式手機棋牌賭博下載關鍵敏感元件,其性能影響著手機棋牌賭博下載各項性能指標。低溫應變片通常是由基底、敏感柵、膠粘劑及覆蓋層等部分組成。各組成元件材料性能又直接影響著低溫應變片基本性能。
表 1 各種典型彈性體結構應變計算公式
 

①溫度變化引起熱輸出

電阻應變式手機棋牌賭博下載是由膠粘劑粘貼手機棋牌賭博下載彈性體上,當外力作用下,彈性體發生變形時,彈性體變形膠粘劑層傳遞到敏感柵上,引起敏感柵材料電阻發生變化,其電阻變化值與彈性體所受外力之間是呈線性關係,測量電阻變化值即可知彈性體所受外力。
 

手機棋牌賭博下載實際工作狀態,彈性體受到外力,還往往受到環境溫度變化影響,應變片受溫度變化引起虛假輸出通常稱為熱輸出 ( e t ) 。其值與應變片敏感柵材料電阻溫度係數 ( a R ) 、靈敏係數 ( k ) 、線膨脹係數 ( a g ) 、彈性體材料線膨脹係數 ( a m ) 以及溫度變化 ( D t ) 等有關,即: (1)

手機棋牌賭博下載來說,通常都要求所用應變片熱輸出值小,這樣才能保證精度和穩定性,選擇製作應變片敏感柵材料時,必須使其與彈性體材料線膨脹係數相匹配,即: (2)

上式也是製作各種溫度自補償應變片選材基本關係式。

Kanfman 研究報告 [6] 指出了各種電阻合金低溫下熱輸出,典型結構如圖 1 所示。圖中示出了 Advance ( Cu-Ni 合金)、 Karma 、 Budd 合金、 Nichrome V ( Ni-Cr 及 Ni-Cr 改性合金)、穩定化 Armour D(Fe-Cr-Al 合金 ) 特性,從室溫至 4.2K(LHe) 範圍,各種敏感元件具有各有不相同溫度特性。 Cu-Ni 合金(康銅、 Advance )元件應變片低溫下有很大熱輸出。而基底相同時,由 Karma 、 Nichrome V 製成應變片熱輸出則比 Cu-Ni 合金小。由圖可見 10~20K 溫度範圍,各種應變片熱輸出具有最小值。研究表明,鎳鉻改良型合金(如 Karma 等)其電阻溫度係數可以合金組分和熱處理工藝進行調整,便於製成適用於各種不同彈性體材料和溫度自補償應變片,目前低溫自補償應變片大都是以 Karma 等合金為敏感柵。

②溫度引起靈敏係數變化

應變片電阻變化率與所受應變量之比,通常稱為應變片靈敏係數 ( k ) 。它數值與應變片敏感元件幾何形狀及材料特性有關。一般金屬電阻材料,常溫時靈敏係數大多約為 2.0 左右。低溫環境下,靈敏係數溫度降低而增加,各種電阻合金典型性能如圖 2 所示。從圖可見,大多數電阻合金經受拉伸或壓縮時,其靈敏係數是有些差別。而穩定化 ArmourD ( Fe-Cr-Ai 合金)則差別更大。拉伸和壓縮時,靈敏係數不一致,會降低手機棋牌賭博下載輸出靈敏度,還會增大手機棋牌賭博下載非線性誤差。,應變測量場合製作低溫用電阻應變式手機棋牌賭博下載,都宜選用拉伸或壓縮應變時靈敏係數相差小材料。圖中可見,Karma 、 Nichrome V 及 Advance 材料,拉伸和壓縮變形之間靈敏係數相差比較小。

電阻合金元件靈敏係數變化,若以室溫為基準,則其高溫區和低溫區變化如圖 3 所示。從圖中可見, Ni-Cr 係合金(如 Karma 、 SK 等)和 Cu-Ni 合金(如 Constantan/Advance )製成應變片,其靈敏係數隨溫度變化規律恰恰相反。 Ni-Cr 係合金,溫度降低,其靈敏係數隨之升高,而 Cu-Ni 係合金低溫下,溫度降低,其靈敏係數也隨之降低。其拉伸和壓縮時兩者靈敏係數之差比 Ni-Cr 係合金大


室溫至 4.2K 溫度範圍內, Ni-Cr 係合金製成應變片靈敏係數特性如圖 4 所示。從圖中可見, Ni-Cr 係合金( KFL- 、 SK )從室溫至 200K 其變化率幾乎呈直線增加,然後緩慢增加, 100K 以下溫度時幾乎不增加。

③磁場對應變片性能影響

綜上所述,低溫電阻應變式手機棋牌賭博下載宜選用 Ni-Cr 係合金製成應變片,其原:

(1)Ni-Cr 係合金(如 Karma 等)製成應變片,其溫度變化引起熱輸出,可以調整合金組分和熱處理工藝來改變其電阻溫度係數 ( a R ) ,並與手機棋牌賭博下載彈性體材料線膨脹係數 ( a m ) 相匹配,製成溫度自補償應變片,應變片受拉伸和壓縮變形時,兩者靈敏係數相差小,手機棋牌賭博下載受溫度變化影響也小,有利於提高手機棋牌賭博下載低溫環境下穩定性;

(2)Cu-Ni 係合金靈敏係數隨溫度降低而降低,而 Ni-Cr 係合金靈敏係數則溫度降低而升高。這種傾向與手機棋牌賭博下載彈性體材料彈性模量 ( E ) 隨溫度降低而升高趨向是一致,有利於手機棋牌賭博下載靈敏度 ( 量程 ) 補償。另外, Ni-Cr 係合金製作應變片靈敏係數,室溫至 200K 時,呈線性增加,而後則緩慢增加, 100K 以下時,其變化則相當小。由此製成手機棋牌賭博下載,其輸出靈敏度變化也是呈如此規律。標定溫度對靈敏度變化影響時,標定室溫至 100K 範圍內變化,而 100K 以下則可認為是不變,即可 100K 時靈敏度表示該手機棋牌賭博下載 100K 以下時靈敏度;

(3) 磁場對 Pt-W 合金影響,比對 Ni-Cr 係合金影響小多,但價格昂貴和溫度特性差而不宜用作一般手機棋牌賭博下載。而 Karma 合金應變片,磁場強度 1t 以下時呈負輸出,爾後,隨磁場增加而呈正線性變化。手機棋牌賭博下載標定可以保證一定精度範圍。

3 、低溫膠粘劑和防護劑

膠粘劑和防護劑對低溫電阻應變式手機棋牌賭博下載性能有直接關係。特別是膠粘劑,它對手機棋牌賭博下載尤為重要。大量試驗證明:

(1) 低溫應變片基底材料,一般都采用聚酰亞胺膜是以玻璃纖維增強環氧 - 酚醛膠膜為宜,這些材料低溫下收縮率小,柔性好,與膠粘劑之間粘合效果也好。

(2) 粘貼應變片膠粘劑一般都采用熱固性型膠粘劑如聚酰亞胺、改性環氧 - 酚醛膠。這類膠粘劑貼片後,經加壓回熱固化及後固化處理後,膠層具有很高粘結強度,電絕緣性能好,手機棋牌賭博下載蠕變、滯後及零漂小,手機棋牌賭博下載穩定性也好。

(3) 低溫下防護劑對提高手機棋牌賭博下載穩定性有極重要作用。手機棋牌賭博下載應用場合,彈性體表麵應變片溫度由室溫逐漸致冷介質注入而降低。彈性體冷卻過程中,將空氣中微量水分吸附彈性體表麵,形成白霜。當手機棋牌賭博下載經受周期性溫度變化時,應變片表麵白霜熔化成水分,使應變片、膠粘劑吸收水分而使絕緣電阻發生變化(降低),引起手機棋牌賭博下載零漂,蠕變、滯後增大,嚴重時會使手機棋牌賭博下載失效。

另外,當粘貼手機棋牌賭博下載彈性體表麵應變片浸泡低溫介質內時,流過應變片內部電流應變片內產生焦耳熱,當它與低溫介質接觸時,應變片與介質之間產生激烈熱交換,這種不斷熱交換也會造成手機棋牌賭博下載零漂或不穩定,如圖 6 所示。可以看出,當應變片未加防護劑(塗層)時,室溫至 -50 ° C 範圍內,熱輸出重複性很差(圖中虛線所示)。但經施加防護塗層後,應變片穩定性則有了很大提高。

深低溫下防護劑一般不宜采用室溫下常用防護劑,這是某些室溫防護劑其硬度會隨溫度降低而增加,形成一定加強效應,低溫下也易發生脆裂等現象,,手機棋牌賭博下載用應變片防護劑,一般可采用粘貼應變片貼片膠如改性環氧 - 酚醛膠, PPS 膠(聚苯硫醚)等,應變片表麵上均勻塗上一薄層,經固化後再塗一、二次,然後最終固化處理,然後其表麵均勻塗上一層矽脂,這樣就可保證其性能穩定了。

其調整和補償工作比較簡單;但變溫環境條件下使用手機棋牌賭博下載其補償技術要求相對要高和嚴格多。

電阻應變式手機棋牌賭博下載中,室溫環境條件下使用測力、稱重手機棋牌賭博下載,性能補償方麵技術是最成熟,各種補償和調整後測力、稱重手機棋牌賭博下載可以具有非常高精度,大都可達 0.02~0.03%F.S 左右。低溫電阻應變式手機棋牌賭博下載,測力、稱重手機棋牌賭博下載所有調整、補償技術都可采用,其具體實施方法也相似。,應變片低溫下性能與常溫環境有很大差別,具體補償處理時必須經試驗進行確定。

由前述可知, Ni-Cr 係合金電阻溫度係數 ( a R ) 可以調整合金成分和熱處理工藝來加以調節 ,可製作適用於不同彈性體材料溫度自補償應變片,減小手機棋牌賭博下載溫度影響,提高手機棋牌賭博下載性能指標。, Ni-Cr 係合金低溫環境下 (10~20K) 其熱輸出出現逆轉現象,即謂近藤效應(如圖 7 )。

由圖可見, KFL 型應變片( Ni-Cr 係合金,聚酰亞胺基底) 200K 附近,其熱輸出為零,此以下溫度時,呈現負輸出。 WK 型應變片(玻璃纖維增強環氧 - 酚醛基底, Ni-Cr 係合金), 10~20K 左右熱輸出為最小值,其後由負變為正輸出, 4.2K 時有正最大熱輸出。 Ni-Cr 係合金 10~20K 溫度區間,這種逆轉變化,給手機棋牌賭博下載零點溫漂補償帶來一定困難,減小這種影響,選用應變片時應盡量選用具有溫度自補償。同一批應變片,有條件時可對應變片溫度特性進行預選,以提高橋路補償效果。

三、低溫電阻應變式手機棋牌賭博下載性能試驗裝置

低溫電阻應變式手機棋牌賭博下載各項性能參數必須低溫環境下進行測定,如何獲低溫環境和保持低溫環境這是試驗工作重要環節。

1 、低溫環境條件獲

低溫試驗時,絕大多數情況下,是應用各種致冷劑來達到預定試驗溫度,當要求溫度介於兩種冷劑溫度之間時,可選用較低溫度冷劑,以噴淋或輻射形式來獲取所需溫度,具體方法應試驗要求來確定。至於貯存冷劑容器常采用金屬杜瓦瓶或玻璃杜瓦容器。目前常用冷劑及其可達到溫度列於表 2

2 、低溫壓力手機棋牌賭博下載性能試驗測量係統

研究電阻應變式壓力手機棋牌賭博下載低溫下 (77~300K) 性能參數,典型試驗裝置及測試係統如圖 8 所示,整個裝置由四個部分組成。

①真空係統。實驗溫區較寬,要求壓力腔及手機棋牌賭博下載處於較高真空環境中( 1.3 ′ 10 -2 Pa 以上),有熱偶真空規和電離真空管,隨時監視真空罩內真空度。

②壓力源及測壓係統。該係統由高壓氮氫瓶、減壓閥、標準壓力表、低溫壓力腔、放氣閥及連接管道等組成。

③溫度測量和控製係統。低溫壓力腔及手機棋牌賭博下載溫度由銅 - 康銅熱電偶測定。壓力腔及手機棋牌賭博下載溫度係統由鉑電阻溫度計、加熱器及低溫控溫儀等組成。

④壓力手機棋牌賭博下載信號變換及顯示係統。該係統由電阻應變式壓力手機棋牌賭博下載、動態電阻應變儀和數字電壓表等組成。

3 、低溫引伸計試驗測試係統

為標定引伸計低溫下 (4.2~300K) 性能,其典型試驗裝置如圖 9 所示。該係統試驗溫度要按使用條件分階段進行(如 300K 、 77K 、 20K 、 4.2K 等),該係統主要包括:

①標定機構。校準器采用專供校準引伸計用螺旋千分尺,引伸杆置於低溫杜瓦中,其上可安裝被校引伸計。

②低溫介質容器。盛置低溫介質容器是由內外兩個玻璃杜瓦組成。內杜瓦與上法蘭盤之間用不鏽鋼連接內罩相連,內杜瓦連接罩間由二道真空橡皮密封。內外杜瓦及標定機構重量是由外框架承擔。

③溫控係統。調節試驗溫度,裝置引伸計刀口兩側裝有變溫加熱器,其功率約為 0.3W 。下加熱器是為調節上部空間溫度及烘幹液氦之用,它位於標定機構下端,功率為 0.35W 。測溫元件可采用金 - 鐵熱電偶或鉑電阻溫度計。

④位移測量係統。引伸計變形測量是由動態電阻應變儀和 x-y 記錄儀組成。

一般市售各種電阻應變式手機棋牌賭博下載,隻能適用於常溫環境( -20 ° C~+60 ° C 或 -40 ° C~+80 ° C ),高溫或低溫環境下使用各種電阻應變式手機棋牌賭博下載,往往需要自行進行設計製作。本文主要介紹電阻應變片低溫下特殊性能,設計人員能更好利用其特點,製作各種性能好手機棋牌賭博下載,目前低溫下常用電阻應變式手機棋牌賭博下載主壓力和位移等手機棋牌賭博下載,確認各種手機棋牌賭博下載低溫下性能,文中也簡要介紹了低溫下壓力和位移手機棋牌賭博下載標定係統,以供有關人員參考。


 

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